数字孪生九龙江北溪建设：用科技筑牢水管理的“安全堤”
数字孪生九龙江北溪建设：用科技筑牢水管理的“安全堤”
央视网消息 九龙江亦名漳州河，是福建省第二大河流，由北溪、西溪、南溪三条主要河流汇合组成，流域行政范围主要包括龙岩、漳州，以及三明、泉州、厦门小部分地区。北溪是九龙江的干流，全长285千米，流域面积9803平方千米，多年平均降水量1590毫米，但降水年内分配不均，丰、枯水季节径流量相差悬殊。随着经济社会的不断发展，厦漳地区水资源紧缺问题日益凸显。
无人机航拍视角下的九龙江北溪水闸
位于福建省漳州境内的九龙江北溪引水工程于1972年经国务院批准立项，被列为国家基本建设重点工程，于1980年5月建成通水,是一座集供水、灌溉、防洪和航运为一体的大(I)型水闸枢纽工程。多年来，工程在九龙江北溪流域向厦门、漳州两地市的供水安全、防洪安全及水生态安全等方面发挥重要作用。随着“数字孪生九龙江北溪”建设，数字孪生为流域监管、工程安全和水资源调配等插上了“智慧之翼”。
2021年，水利部明确提出加快推进数字孪生流域建设。福建省九龙江流域中心负责实施的“数字孪生九龙江北溪”是水利部首批数字孪生先行先试的试点项目之一。2022年10月“数字孪生九龙江北溪”项目正式启动，由福建省电子信息集团国有控股企业四创科技有限公司和福建省水利水电勘测设计研究院有限公司联合承建。
项目按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求，融合单位已建的“九龙江流域水文水资源水生态监测预报预警系统”和“工程信息管理系统”等项目，综合考虑流域防洪、水资源、水工程等管理业务的需求，建设配套流域信息基础设施，并进一步构建流域监视与告警、防洪联合调度、水资源配置与调度管理、控制性工程综合运行管理、综合会商决策等应用，形成具有预报、预警、预演、预案等“四预”功能的智慧化管理体系，为具体的业务管理提供了信息服务和技术支撑。
数字孪生九龙江北溪建设先行先试平台
“‘数字孪生九龙江北溪’平台建成后，成为我们工作人员在水资源调配和应急调度期间的重要工具。利用流域智慧化模型及大数据分析技术，统筹九龙江北溪流域水资源调配，进一步提高了水资源利用率。”九龙江流域中心相关负责人介绍，利用AI图像识别、无人机智能巡航等技术，通过可视化场景打造流域智能监控一张网，构建了流域智能监管体系，实现对流域信息全面掌握，减少了人工巡查的工作量,提高了发现问题、处理问题的效率。
“例如，建设了集无人机管控云平台、固定机场、无人机系统于一体的智能巡检系统，能够全自动化地完成起飞、巡检、降落、回收、换电、数据上传等操作步骤，全程无需现场人员参与，即可完成无人机自动巡检任务。”九龙江流域中心相关负责人说。
此外，利用物联网技术对水工程状态进行精密感知，能够实时掌握工程渗流、变形（垂直和水平）和温度等信息，保障工程安全长效运行；同时，结合当今监测技术发展，增设测量机器人加强水闸变形监测，升级水闸安全监测主站软件，具备自动识别险情，及时预报预警，实现精准动态管理。
位移监测
目前，“数字孪生九龙江北溪”成功上线，项目紧扣地域特色、业务应用需求，根据北溪流域和北溪引水工程的实际构建以防洪、水资源为核心的“2+N”智慧化水利业务，开发防洪联合调度、水资源配置与调度管理及综合运行管理等数字化应用场景，通过水资源智能化精准管理将有限的水资源合理有效地划分给龙岩、漳州和厦门及用水户，还能够实现流域枯水期、水污染事件水资源应急调度快速响应，为流域水资源的精细化管理提供科学决策依据，实现水资源配置数字化场景、孪生化呈现、智慧化模拟、精准化决策。
九龙江流域中心相关负责人介绍说：“通过平台进行科学调度，保障供水水量安全，实现‘水够’；保障水质安全，提升监测能力，实现‘水好’。”
用水结构分析
接下来，福建省九龙江流域中心将按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求，以数字孪生九龙江北溪建设先行先试为基础推进九龙江“数字河流”建设，组织推动九龙江的数字孪生建设工作走向技术突破、模式创新和成效凸显的深水区，探索总结可复制、可推广的数字孪生流域典型案例、建设模式和技术路径，为全面建成智慧水利体系积累经验，为九龙江北溪流域的防洪、水资源优化配置提供科学技术支撑，充分发挥先行先试典型示范作用。
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